Sovraccarico degli operatori aritmetici

Fa parte della sezione Programmazione orientata agli oggetti del percorso C++ di Coddy. Lezione 41 di 104.

Gli operatori aritmetici come +, -, * e / vengono comunemente sovraccaricati per far sì che le classi personalizzate si comportino come i tipi numerici integrati. Questi operatori in genere restituiscono un nuovo oggetto anziché modificare gli operandi.

Ecco una classe Fraction con operatori aritmetici:

class Fraction {
    int numerator, denominator;
    
public:
    Fraction(int n, int d) : numerator(n), denominator(d) {}
    
    Fraction operator+(const Fraction& other) const {
        return Fraction(
            numerator * other.denominator + other.numerator * denominator,
            denominator * other.denominator
        );
    }
    
    Fraction operator*(const Fraction& other) const {
        return Fraction(numerator * other.numerator, 
                        denominator * other.denominator);
    }
};

Nota che entrambi gli operatori sono contrassegnati come const poiché non modificano nessuno dei due operandi. Creano e restituiscono una nuova Fraction con il risultato.

Per gli operatori di assegnazione composta come +=, il modello è diverso. Questi modificano l'operando sinistro e restituiscono un riferimento a esso:

Fraction& operator+=(const Fraction& other) {
    numerator = numerator * other.denominator + other.numerator * denominator;
    denominator = denominator * other.denominator;
    return *this;
}

Una pratica comune consiste nell'implementare l'operatore di base in termini dell'assegnazione composta, riducendo la duplicazione del codice:

Fraction operator+(const Fraction& other) const {
    Fraction result = *this;    // Copia questo oggetto
    result += other;            // Usa l'assegnazione composta
    return result;
}

Questo approccio garantisce la coerenza di entrambi gli operatori e semplifica la manutenzione.

Sfida

Facile

Creiamo una classe Money che gestisce i calcoli monetari usando l’overloading degli operatori aritmetici. Implementerai diversi operatori aritmetici che ti permetteranno di lavorare con valori monetari con la stessa naturalezza con cui lavori con i numeri normali.

Creerai due file per organizzare il codice:

Money.h: Definisci una classe Money che memorizza un importo in centesimi (come int) per evitare problemi di precisione con i numeri in virgola mobile. La tua classe deve supportare:
- Un costruttore che accetta dollari e centesimi come interi separati
- Un getter getDollars() che restituisce la parte in dollari
- Un getter getCents() che restituisce la parte in centesimi (0-99)
- Gli operatori + e - sovraccaricati, che restituiscono un nuovo oggetto Money
- Gli operatori di assegnazione composta += e -= sovraccaricati, che modificano l’oggetto corrente e restituiscono un riferimento a esso
- Un metodo display() che stampa l’importo nel formato $X.YY (sempre due cifre per i centesimi)
Implementa gli operatori di base (+ e -) usando gli operatori di assegnazione composta, per ridurre la duplicazione del codice, come mostrato nella lezione. Tutti gli operatori aritmetici devono essere contrassegnati come const quando opportuno.
main.cpp: Leggi quattro interi dall’input, che rappresentano due importi monetari (dollars1, cents1, dollars2, cents2 su righe separate). Crea due oggetti Money, poi mostra il funzionamento di tutti gli operatori:
- Stampa "Amount 1: " seguito dal primo importo visualizzato
- Stampa "Amount 2: " seguito dal secondo importo visualizzato
- Somma i due importi e stampa "Sum: " seguito dal risultato
- Sottrai il secondo dal primo e stampa "Difference: " seguito dal risultato
- Usa += per aggiungere il secondo importo al primo, poi stampa "After +=: " seguito dal primo importo modificato

Per il metodo display(), usa std::setw(2) e std::setfill('0') di <iomanip> per assicurarti che i centesimi siano sempre visualizzati con due cifre (ad es., $5.07 e non $5.7).

Converti le stringhe di input in interi usando std::stoi(). Non dimenticare le protezioni contro le inclusioni multiple nel file header.

Provalo tu

#include <iostream>
#include <string>
#include "Money.h"

using namespace std;

int main() {
    // Leggi i dati di input per due importi di denaro
    string line;
    
    getline(cin, line);
    int dollars1 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int cents1 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int dollars2 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int cents2 = stoi(line);
    
    // TODO: Crea due oggetti Money con i valori di input
    
    // TODO: Stampa "Amount 1: " seguito dal primo importo visualizzato
    
    // TODO: Stampa "Amount 2: " seguito dal secondo importo visualizzato
    
    // TODO: Somma i due importi e stampa "Sum: " seguito dal risultato
    
    // TODO: Sottrai il secondo importo dal primo e stampa "Difference: " seguito dal risultato
    
    // TODO: Usa += per aggiungere il secondo importo al primo, poi stampa "After +=: " seguito dal primo importo modificato
    
    return 0;
}